CaO基吸附剂的制备和表征的基础研究
第一章 文献综述
1.1 引言
吸附剂也称吸收剂。这种物质可使活性成分附着在其颗粒表面，使液态微量化合物添加剂变为固态化合物，有利于实施均匀混合。是一种能够有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。具有大的比表面、适宜的孔结构及表面结构；对吸附质有强烈的吸附能力；一般不与吸附质和介质发生化学反应；制造方便、容易再生；有极好的吸附性和机械性特性。吸附剂可按孔径大小、颗粒形状、化学成分、表面极性等分类，如粗孔和细孔吸附剂，粉状、粒状、条状吸附剂，碳质和氧化物吸附剂，极性和非极性吸附剂等。衡量吸附剂的主要指标有：对不同气体杂质的吸附容量、磨耗率、松装堆积密度、比表面积、抗压碎强度等。用于滤除毒气，精炼石油和植物油，防止病毒和霉菌，回收天然气中的汽油以及食糖和其他带色物质脱色等。[1]例如用硅胶、氧化铝、活性炭等制作组合吸附剂，组合吸附剂主要针对原料中的水分、硫化物、氨、氮氧化物、醇、醚等有机杂质气体，吸附能力更强大，并且能吸附更多杂质气体。
吸附剂是现代工业中一种不可缺少的产品，它的作用很大，不但可以分离物质还可以吸附一些产品中多余的水分，成本低、工艺简单、可重复使用，应用范围远远大于工业需要。工业越来越发达，吸附剂一般被广泛的引用在石油工业的采油、炼油、贮油运输产生的污水、洗舱水、机械工业的冷润滑液、轧钢水，电镀污水及粮油加工、皮革、纸业、纺织、食品加工等多行业。[2]在化工、医药等行业的生产过程中经常产生大量含铜废水，这些废水中的铜离子浓度不大，但是铜离子进入水体后会富集，被水生动植物体表吸附产生食物链浓缩，并沿着食物链逐级转移和增大，并通过食物链对人体产生严重威胁，从而形成公害。而这些问题都需要吸附剂来解决，所以吸附剂在如今的生活中是不可或缺的。
如今随着化学工业的发展和各种材料的适配CaO 基吸附剂有着广泛的用途和前景,适用于大多数气体。在当今的工业发展中CaO作为气体吸附剂具有原料广泛、价廉易得、吸附容量高等优点，不仅如此 CaO作为吸附剂时不用对混合气（烟道气等）进行严格的预处理，不仅节省能源也具有较高的经济效率。尤其是在氧化钙基吸附剂做催化剂制氢方面有着广阔的前景，是未来制氢能源的发展路线之一。CaO基吸附剂不仅在氢能源的制造上有广泛用途，而且也能解决全球CO2得排放量的问题也算是异曲同工之妙。[3]温室气体CO2的排放主要是由发电厂及运输行业使用的化石燃料的燃烧造成的，根据政府气候变化专门委员会（IPCC）的报告，大气中 CO2浓度的增加可能是造成全球气候变化的主要原因。[4]2010 年全球CO2排放总量达到了330亿吨，相比2009 年增加了约5%。此外由于化石燃料成本较低尤其是煤，预计全球CO2的排放量将会进一步增加，在 2030年达到402亿吨。为了应对全球性的气候变化，世界各国都做出减少CO2排放的承诺。中国作为比较大的CO2排放国，承受了很大的国际压力。“十二五”规划面对的重要问题之一就是减少温室气体的排放。
因此，CaO基吸附剂的制备和表征研究也是学术界的热点，被用作CO2的捕集、储存和利用，同时CO2捕集技术的研究也促进了很多工业生产过程的发展。
1.2 吸附剂的研究进展及意义
从第一次工业革命后，人类的发展就离不开能源。随着世界经济、人口的增
长，能源的消费也随之上升。目前全世界利用的能源主要还是传统化石能源，从
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